设n个不同的整数按从小到大排好序后存于T[0:n-1]中。若存在下标,使得T[i]=i,请找到这个下标并输出,否则给出不存在的输出信息。要求:设计一个有效算法求解该问题,并且算法在最坏情况下的时间复杂度为。(注:假定若存在这样的下标,只需找到一个即可)。
时间: 2023-03-23 20:02:32 浏览: 129
题目描述:给定一个不同的整数序列,按从小到大的顺序保存在 T[0:n-1] 中。如果存在下标,使得 T[i] = i,请找到该下标并输出,否则输出不存在的输出信息。要求:设计一个有效的算法解决该问题,并且算法在最坏情况下的时间复杂度为O(log n)。
解题思路:由于整数序列是按从小到大的顺序排列的,可以考虑使用二分查找算法来解决该问题。具体来说,首先计算序列的中间位置 mid,如果 T[mid] = mid,则找到了一个满足条件的下标,直接返回 mid;如果 T[mid] > mid,则说明符合条件的下标一定在序列的左半边,递归在左半边查找;如果 T[mid] < mid,则说明符合条件的下标一定在序列的右半边,递归在右半边查找。递归结束条件是序列为空或者左下标大于右下标。如果整个序列都没有符合条件的下标,则输出不存在的输出信息。
时间复杂度分析:每次查找都可以将序列的长度缩小一半,因此最坏情况下的时间复杂度为 O(log n)。
以下是Python代码实现:
相关问题
设有n个不同的整数排好序后存放于t[0:n-1]中,若存在一个下标i,0≤i<n,使得t[i]=i,设计一个分治算法找到这个下标
可以考虑使用二分法来解决这个问题。具体地,我们可以定义一个函数f(i)表示t[i]-i的值,然后在0到n-1的范围内使用二分法查找f(i)等于0的位置。
具体实现上,我们可以每次选择数组中间的位置mid,计算f(mid)的值。如果f(mid)等于0,则找到了符合条件的位置;否则,如果f(mid)大于0,则在左半边继续查找;如果f(mid)小于0,则在右半边继续查找。这样递归下去,直到找到符合条件的位置或者确定不存在符合条件的位置为止。
具体的代码实现如下:
```python
def find_index(t):
# 定义计算函数f(i)
def f(i):
return t[i] - i
def binary_search(left, right):
if left > right:
return -1
mid = (left + right) // 2
if f(mid) == 0:
return mid
elif f(mid) > 0:
return binary_search(left, mid-1)
else:
return binary_search(mid+1, right)
return binary_search(0, len(t)-1)
```
其中,函数find_index接受一个排好序的整数数组t,返回符合条件的下标i,如果不存在则返回-1。函数内部定义了一个计算函数f(i),然后再使用二分法查找符合条件的下标。
设n个不同的整数排好序后存在数组T[1:n]中。若存在一个下标i,使得T[i]=i,设计一个有效的算法找到该下标。c语言代码实现
可以使用二分查找算法来解决这个问题。首先,我们观察到整数是排好序的,因此可以考虑使用二分查找算法来找到满足条件的下标。具体来说,我们可以从数组的中间开始,比较T[mid]与mid的大小,如果T[mid]小于mid,那么我们在右半部分继续查找,否则我们在左半部分继续查找。如果找到了T[i] = i,则直接返回i,否则返回-1表示没找到。
以下是C语言实现的代码:
```
int findIndex(int T[], int n) {
int left = 0, right = n - 1;
while (left <= right) {
int mid = (left + right) / 2;
if (T[mid] == mid) {
return mid;
} else if (T[mid] < mid) {
left = mid + 1;
} else {
right = mid - 1;
}
}
return -1;
}
```
在主函数中,可以将排好序的整数存储在数组T中,并调用findIndex函数来查找满足条件的下标:
```
int main() {
int T[] = {-3, -1, 1, 3, 5, 7};
int n = sizeof(T) / sizeof(T[0]);
int index = findIndex(T, n);
if (index != -1) {
printf("T[%d] = %d\n", index, T[index]);
} else {
printf("No index i such that T[i] = i\n");
}
return 0;
}
```